CPU、MPU、MCU、SOC的差异

在嵌入式开发领域，我们时常会接触到诸如CPU、MPU、MCU以及SOC之类的专业术语，这些概念的频繁出现说明了它们在该领域中的重要性，同时也表明它们往往是面试过程中的重要考点。接下来，就让我们共同探讨并明确这些术语各自的特性与区别所在。

CPU

CPU(Central Processing Unit)，是一台计算机的运算核心和控制核心。CPU由运算器、控制器和寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。差不多所有的CPU的运作原理可分为四个阶段：提取(Fetch)、解码(Decode)、执行(Execute)和写回(Writeback)。CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码，并执行指令。所谓的计算机的可编程性主要是指对CPU的编程。

MPU

MPU(Micro Processor Unit)，叫微处理器(不是微控制器)，通常代表一个功能强大的CPU(暂且理解为增强版的CPU吧),但不是为任何已有的特定计算目的而设计的芯片。这种芯片往往是个人计算机和高端工作站的核心CPU。Intel X86，ARM的一些Cortex-A芯片如飞思卡尔i.MX6、全志A20、TI AM335X等都属于MPU。

MCU

MCU(Micro Control Unit)，叫微控制器，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的芯片，比如51，AVR、Cortex-M这些芯片，内部除了CPU外还有RAM、ROM，可以直接加简单的外围器件(电阻，电容)就可以运行代码了。而如x86、ARM这些MPU就不能直接放代码了，它只不过是增强版的CPU，所以得添加RAM，ROM。

SOC

SOC(System on Chip)，指的是片上系统，MCU只是芯片级的芯片，而SOC是系统级的芯片，它既MCU(51，avr)那样有内置RAM、ROM同时又像MPU那样强大，不单单是放简单的代码，可以放系统级的代码，也就是说可以运行操作系统(将就认为是MCU集成化与MPU强处理力各优点二合一)。 另外，SOPC也是一个值得了解的概念，与上述几项概念相比，SOPC的出现频率并不是那么高，但这并不影响它的重要性。SOPC是System On a Programmable Chip的缩写，即 可编程片上系统，SOPC与MCU、MPU、SOC最明显的区别在于：可更改硬件配置，也就是说自己构造芯片。 举个例子说明便于理解，单片机的硬件配置是固化好了的， 我们能够编程修改的就是软件配置，本来是串口通信功能，通过修改代码变成AD采样功能，也就是说硬件配置是固定了的，我们只能通过修改软件来选择其中的一项或多项功能；而SOPC可以修改硬件配置信息使其成为相应的芯片，可以是MCU，也可以是SOC。

审核编辑：黄飞